Xác định cấu hình electron và vị trí trong bảng tuần hoàn
a. Anion X²⁻ và Cation Y⁺ có cấu hình e lớp ngoài cùng là 2s² 2p⁶
Phân tích:
- Cấu hình electron bền vững: Cấu hình 2s² 2p⁶ là cấu hình bão hòa của lớp thứ hai, rất bền vững.
- Quá trình tạo ion:
- Anion X²⁻ đã nhận thêm 2 electron để đạt cấu hình bền.
- Cation Y⁺ đã mất đi 1 electron để đạt cấu hình bền.
Xác định nguyên tử trung hòa:
- Nguyên tử X: Để có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s² 2p⁶ sau khi nhận thêm 2 electron, nguyên tử X ban đầu phải có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s² 2p⁴. Đó là nguyên tử Oxi (O).
- Nguyên tử Y: Để có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s² 2p⁶ sau khi mất đi 1 electron, nguyên tử Y ban đầu phải có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s² 2p⁶3s¹. Đó là nguyên tử Natri (Na).
Cấu hình electron đầy đủ và vị trí trong bảng tuần hoàn:
- Oxi (O): 1s² 2s² 2p⁴. Thuộc chu kì 2, nhóm VIA.
- Natri (Na): 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Thuộc chu kì 3, nhóm IA.
b. Tổng số hạt cơ bản của X²⁺ là 80, trong đó số e bằng 4/5 số n
Phân tích:
- Gọi số hạt:
- Số proton (p) = số electron (e)
- Số neutron (n)
- Dựa vào dữ kiện đề bài:
Giải hệ phương trình:
- Thay p = 4/5n vào phương trình đầu, ta được:
- 8/5n + n = 80
- Giải ra được: n = 50, p = e = 30
Xác định nguyên tố:
- Nguyên tố có 30 proton là Kẽm (Zn).
Cấu hình electron và vị trí trong bảng tuần hoàn:
- Kẽm (Zn²⁺): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ (đã mất 2 electron ở lớp 4s)
- Kẽm (Zn): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²
- Zn thuộc chu kì 4, nhóm IIB.
Kết luận:
- Nguyên tố X là Oxi (O), thuộc chu kì 2, nhóm VIA.
- Nguyên tố Y là Natri (Na), thuộc chu kì 3, nhóm IA.
- Nguyên tố có ion X²⁺ là Kẽm (Zn), thuộc chu kì 4, nhóm IIB.